甲烷的制法【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1. 學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取甲烷的方法; 2. 掌握有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作的技能?!緦?shí)驗(yàn)原理】 無水醋酸鈉與氫氧化鈉在加熱的條件下可發(fā)生脫羧反應(yīng),生成甲烷氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3COONa+NaOH△CaONa2CO3+CH4↑【實(shí)驗(yàn)裝置】 圖7-25 甲烷的制備【實(shí)驗(yàn)步驟】1. 按圖7-25把儀器安裝好并檢查裝置是否漏氣。2. 取1藥匙研細(xì)的無水醋酸鈉和3藥匙研細(xì)的 堿石灰,在紙上充分混合,迅速裝入試管。3. 小心地加熱盛有混合物的試管乙炔實(shí)驗(yàn)室,等到試管 中的空氣排出后,用排水法把甲烷收集在 試管里?!咀⒁馐马?xiàng)及成敗關(guān)鍵】1. 無水醋酸鈉與氫氧化鈉的反應(yīng)須在無水 條件下才能順利進(jìn)行。如果有水存在,就會(huì)使醋酸鈉變?yōu)殁c 離子和醋酸根離子,從而不能發(fā)生脫羧反 應(yīng)。另外,水的存在也會(huì)使反應(yīng)達(dá)不到反 應(yīng)所需的溫度。因此在反應(yīng)前,應(yīng)將反應(yīng) 物及堿石灰干燥。2. 加熱 反應(yīng)物時(shí)應(yīng)緩緩加熱,否則加熱 過猛會(huì)發(fā)生副反應(yīng),可產(chǎn)生丙酮、乙烷、 不飽和烴以及二氧化碳等雜質(zhì)氣體,這些 雜質(zhì)的存在會(huì)影響甲烷性質(zhì)的檢驗(yàn)。3. 制取甲烷時(shí),堿石灰中的生石灰并不 參加反應(yīng)。在此反應(yīng)中它起三個(gè)方面的作用:一是:稀釋混合物的濃度,使生成的甲烷 氣體易于外逸;二是:由于生石灰的存在,減少了氫氧化 鈉在高溫時(shí)跟玻璃的作用,防止試 管破裂;三是:由于氫氧化鈉吸濕性很大柴油報(bào)警器,水分的 存在不利于甲烷的生成,利用生石 灰可吸收水分。
乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法(注酸入醇)1.試劑:濃硫酸與無水乙醇(體積比3:1)2.原理: H HHH?H2SO4H—C—C—HH—C=C—H + H2O170?CH OH副反C應(yīng)H3:-CCHH23--OCHH2OH濃170H+02CSOC4H3-CCHH22=OHCH2濃1↑4H0+℃2HS2OO4CH3-CH2-O-CH2-CH3 + H2O 乙醚3.裝置:A1、固+液 2、固+固 3、固+液BC氣 可用( 氣 可用( 氣 可用()裝置常用做制( H2 CO2) )裝置常用做制( O2 NH3) )裝置常用做制( Cl2 )制備裝置鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒瓶、溫度計(jì)、帶導(dǎo)管的橡膠塞、集氣瓶、 (碎瓷片)、水槽排水集氣法注意事項(xiàng): 反 酸應(yīng)沒中有有脫為生水成 性什水 會(huì)么乙炔實(shí)驗(yàn)室, 導(dǎo)濃會(huì) 致硫使 實(shí)酸濃 驗(yàn)用硫 失量酸 敗要稀。釋多,?而稀硫1.反應(yīng)中濃硫酸和酒精的體積比是3 :1,順序是 先加酒精再加濃硫酸,濃硫酸作催化劑和脫水劑。 2.在圓底燒瓶中加入少量的碎瓷片,以免混合液 在受熱時(shí)暴沸 3.溫度計(jì)的水銀球插在液面下乙炔實(shí)驗(yàn)室,并不接觸瓶底。 4.加熱升溫要迅速,并達(dá)到170℃左右。 5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先撤導(dǎo)管,后撤酒精燈。
6.特別注意溫度計(jì)的量程應(yīng)在200℃以上。濃硫酸使乙醇脫水而炭化因此本實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生哪些雜質(zhì)氣體?C2H5OH ?H2SO4 2C+3H20CO2、SO2C+2H2SO4== CO2↑+SO2↑+2H2O問題思考1、如何使氣體的凈化?NaOH H2SO4[思考]在實(shí)驗(yàn)室里制備的乙烯中常含有SO2,試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)SO2的存在并驗(yàn)證乙 烯的還原性。品紅溶液①的作用: 驗(yàn)證二氧化硫的存在氫氧化鈉溶液的 除去SO2,以免干擾乙烯性質(zhì)作用:實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證品紅溶液②的作用: 檢驗(yàn)SO2是否除凈如何證明乙烯有還原性:酸性高錳酸鉀溶液褪色實(shí)驗(yàn)室乙烯制取速記法:硫酸乙醇三比一, 冷水浴中混一起, 加入碎石溫度計(jì), 迅速升溫一百七.三、乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法: (一)整體知識(shí)回顧1、原料:CaC2與H2O 2、反應(yīng)原理:CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2 H=-127KJ/mol 3、裝置:固液反應(yīng)不加熱的裝置 4.凈化:用硫酸銅溶液除去H2S等氣體 5.收集方法:排水法 6.尾氣處理:點(diǎn)燃(燃燒法)7、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):⑴、反應(yīng)裝置不能用啟普發(fā)生器。 原因:a反應(yīng)劇烈,難控制反應(yīng)速率; b反應(yīng)放熱,易使啟普發(fā)生器炸裂; c生成的糊狀Ca(OH)2會(huì)堵塞導(dǎo)管;⑵、實(shí)驗(yàn)中常用飽和食鹽水代替水,得到 平穩(wěn)的乙炔氣流。
(二)知識(shí)點(diǎn)詳解(1)反應(yīng)原理:CaC2+2H—OHC2H2↑+Ca(OH)2練:CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同屬 離子型碳化物,請(qǐng)通過對(duì)CaC2制C2H2的反應(yīng)進(jìn)行思 考,從中得到必要的啟示,寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物:A.ZnC2水解生成 ( C2H2 ) B.Al4C3水解生成( CH4 ) C.Mg2C3水解生成( C3H4) D.Li2C2水解生成 ( C2H2)氣體發(fā)生裝置固體反應(yīng)物加熱制氣 例如:氧氣有液體反應(yīng)物,反 固體和液體混合應(yīng)需要加熱,例如:制氣,例如:氫氣、氯氣二氧化碳等裝置:固液不加熱型 啟普發(fā)生器氣體收集裝置收集比空氣重的氣體 收集難溶或微溶于水 收集比空氣輕的氣體 例如:氧氣、氯氣 的氣體例如:氧氣、 例如:氫氣、氨氣氫氣、 一氧化碳尾氣的處理ABCD說明:吸收溶解速度不很快,溶解度也不很大的氣體用裝置A; 若氣體在吸收劑中溶速快且溶解度極大,易倒吸,選用B; 少量尾氣可以集于氣球中,選用C; 難以吸收的可以點(diǎn)燃處理,選用D。練習(xí):請(qǐng)選出Cl2 、HCl 、CO尾氣處理的裝置(2)裝置:固液不加熱型實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的裝置實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的改進(jìn)裝置飽和食鹽 水減緩反 應(yīng)速率棉花防止 產(chǎn)生的泡 沫涌入導(dǎo) 管塊狀電石 減緩反應(yīng) 速率硫酸銅溶液除去反應(yīng)時(shí) 少量雜質(zhì),硫化鈣、砷 化鈣、磷化鈣與水作用 生成H2S、AsH3、PH3等 有特殊的氣味的氣體禁用啟普發(fā)生器,因:a反應(yīng)劇烈,難控制反應(yīng)速率 b反應(yīng)放熱一氧化碳報(bào)警器,易使啟普發(fā)生器炸裂。 c生成的糊狀Ca(OH)2會(huì)堵塞導(dǎo)管
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